JP2016504531A - 内接型ギヤポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、スキッドコントロールされた液圧式の車両ブレーキ装置のための内接型ギヤポンプ（１）に関する。【解決手段】 本発明によれば、ポンプ軸（２）を、内接型ギヤポンプ（１）のピニオン（９）およびリングギヤ（１１）の一方側で、かつ前記ピニオン（１）および前記リングギヤ（１１）の側方をシールするアキシャルディスク（２６）内で回転可能に支承することが提案されている。【選択図】 図１

Description

本発明は、請求項１の前文に記載した特徴を有する液圧式の車両ブレーキ装置のための内接型ギヤポンプに関する。内接型ギヤポンプは、一般的に使用されるピストンポンプの代わりに、特にスキッドコントロール式および／または動力式車両ブレーキ装置に使用するために設けられており、必ずしも適切ではないが、しばしばリターンポンプとも称呼される。

特許文献１には、リングギヤと、このリングギヤと噛み合うようにリングギヤ内に偏心的に配置されたピニオンとを有する内接型ギヤポンプが開示されている。ピニオンは、ピニオンを回転駆動させるために用いられるポンプ軸に相対回動不能に配置されている。回転駆動時に、リングギヤと噛み合うピニオンはリングギヤを連動回転させ、これによって内接型ギヤポンプが駆動され、公知の形式で流体を圧送する。ピニオンは、外歯を有する歯車であって、リングギヤは内歯を有する歯車であり、これらの歯車は、ここでは明確に識別および区別するために、ピニオンおよびリングギヤと称呼されている。

ピニオンとリングギヤとは、円周方向で内方および外方に、ピニオンとリングギヤとの間でクレセント形のポンプスペースを形成しており、このポンプスペースは側方が、相対回動不能なアキシャルディスクによって覆われており、このアキシャルディスクは、ピニオンおよびリングギヤの端面側に密着当接している。側方のシールは気密なシールではなく、アキシャルディスクは、滑り軸受の形式でピニオンおよびリングギヤの端面側に当接していて、限定的な漏れが許容されている。より低い摩擦とより低い漏れとの間の最適状態を見つけ出すことが重要である。

アキシャルディスクは、周方向で少なくともポンプスペースの吐出領域に亘って延在している。軸方向では、アキシャルディスクはそのピニオンおよびリングギヤとは反対側の外側においていわゆる圧力域内で圧力によって負荷され、それによってピニオンおよびリングギヤの端面側に当てつけられる。圧力域は、一般的に平らな凹部であり、この凹部は、概ねポンプスペースまたはポンプスペースの吐出領域に亘って延在している。このようなアキシャルディスクは、スラストワッシャまたはコントロールディスク、またはコントロールプレートとも称呼される。このようなアキシャルディスクは、典型的な形式ではディスク状若しくはプレート状であるが、本発明においては必ずしもそうでなくてよい。

ドイツ連邦共和国特許公開第１９５１７２９６号明細書

請求項１の特徴を有する本発明による内接型ギヤポンプは、ピニオンおよびリングギヤの一方の端面側に、（少なくとも）１つのアキシャルディスクを有しており、このアキシャルディスクは、ピニオンおよびリングギヤの端面側に密着当接する。アキシャルディスクは、半径方向で不動に例えばポンプハウジング内に保持されていて、本発明によれば、ポンプ軸を回転可能に支承する軸受を有している。軸受は、アキシャルディスク内の、滑り軸受を形成する貫通孔または盲孔であってもよい。滑り軸受としての軸受ブシュまたは転がり軸受が、アキシャルディスクに、好適にはアキシャルディスクの孔内に配置され、例えば圧入されていてよい。その他の可能性も除外されない。軸受をアキシャルディスク内に組み込むことによって、本発明によれば、軸方向長さを短縮できるか、若しくは内接型ギヤポンプを軸方向で短く構成することができる。本発明によれば、１つの内接型ギヤポンプまたは２系統式車両ブレーキ装置においては好適には２つの内接型ギヤポンプを、一般的なピストンポンプの代わりに液圧式の車両ブレーキ装置のスキッドコントロールの液圧ブロック内に組み込む作業を軽減することができる。このような液圧ブロックは、スキッドコントロールされた液圧式の車両ブレーキ装置において公知であり、スキッドコントロールの液圧式の構成部材を流体接続するために、かつ機械的に固定するために用いられる。このような構成部材は、通常のピストンポンプまたは前記２つの内接型ギヤポンプの他に、スキッドコントロールの電磁弁、液圧蓄圧器、減衰器等である。液圧ブロックは、一般的な形式で、金属特にアルミニウムより成る直方体状の部分であって、この直方体状の部分内に、収容部若しくは収容部内に組み込まれた構成部材を流体接続する、スキッドコントロールの液圧構成部材および孔のための収容部としての、しばしば段付けされた直径を有する円筒形の座ぐりが設けられている。液圧ブロックに、ポンプを駆動するための電動機が取り付けられている。液圧ブロックに、液圧式の構成部材、電気式、電気機械式および電子式の構成部材が装着されていれば、液圧ブロックは、液圧式の車両ブレーキ装置のスキッドコントロールの液圧装置を形成する。

本発明による内接型ギヤポンプは、リングギヤとピニオンとの間のポンプスペース内に配置された分離部材を備えた、いわゆるクレセントポンプとして構成されており、この分離部材は、ポンプスペース内で吸入領域と吐出領域とを互いに分離している。このような分離部材は、充てん部材として、若しくはその典型的なクレセント形または半クレセント形に基づいてクレセント部材とも称呼される。本発明による内接型ギヤポンプは、環状歯車ポンプとも称呼される、分離部材のない内接型ギヤポンプとして構成されてもよい。

従属請求項は、請求項１に記載した本発明の好適な実施態様および変化実施例を対象としている。

請求項８によれば、内接型ギヤポンプのピニオンおよびリングギヤの、アキシャルディスクとは反対側の端部に配置され、かつこの端部に密着当接するスラストワッシャが提案されている。スラストワッシャおよびアキシャルディスクは、同じ構成または異なった構成であってよいが、ここでは、特に異なって構成されている場合のために、明確に識別および区別するために、スラストワッシャおよびアキシャルディスクと称呼されている。スラストワッシャは相対回動不能しかしながら軸方向に可動であり、アキシャルディスクは、相対回動不能しかしながらピニオンおよびリングギヤに関連して軸方向で可動である。ピニオンおよびリングギヤが、回転可能であるだけではなく、軸方向にも可動であれば、アキシャルディスクは軸方向で不動であってよい。

スラストワッシャを、ピニオンおよびリングギヤの端面に向かって押圧するために、内接型ギヤポンプは、ピニオンおよびリングギヤとは反対の、スラストワッシャの外側に圧力域を有している。この圧力域は、スラストワッシャの外側、および／またはこの圧力域に対面する、ポンプハウジングの端部壁またはカバーの内側に配置されていてよい。圧力域は、少なくとも内接型ギヤポンプの運転時に加圧され、好適な形式で内接型ギヤポンプのポンプスペースの吐出領域と連通する。圧力域内に圧力を加えることによって、スラストワッシャはピニオンおよびリングギヤの端面側に押圧される。アキシャルディスクの、ピニオンおよびリングギヤとは反対の外側に、やはり圧力域が設けられていてよいが、好適には本発明による内接型ギヤポンプは、アキシャルディスクの側面に圧力域を有しておらず、この個所は圧力域なしである。これによって、内接型ギヤポンプを軸方向にできるだけ短く構成することができる。しかも、アキシャルディスクの側面における圧力域の圧力接続部は省かれており、これによって内接型ギヤポンプの製造が簡略化される。

請求項１０によれば、本発明による内接型ギヤポンプは、事前組み立て可能、かつ事前組み立て後に一体的な構成部分として取り扱い可能、かつ取り付け可能である構造群として構成されている。構造群として構成したことによって、例えば液圧ブロック内に組み込む前に、内接型ギヤポンプの機能性を検査することができる。内接型ギヤポンプに欠陥がある場合、別の内接型ギヤポンプを使用するだけでよく、それによって、装着された液圧ブロック、つまり液圧装置全体の廃棄は避けられる。

本発明のその他の特徴は、これらの特徴および図面に関連した、本発明の実施例の以下の説明に記載されている。個別の特徴は、単独でもまたは複数でも本発明の実施例により実現することができる。ポンプ軸のための軸受を備えたアキシャルディスクを有していない、本発明の実施例も考えられる。

本発明による内接型ギヤポンプの断面図である。 図１に示した内接型ギヤポンプの斜視図である。

本発明を以下に図面に示した実施例を用いて詳しく説明する。

図１に示した、本発明による内接型ギヤポンプ１はポンプ軸２を有しており、このポンプ軸２は、軸受、図示の実施例では玉軸受３によって回転可能にカバー４内に支承されている。カバー４は、一端部にフランジ５を有する円筒形の部分である。フランジ５は、ポンプ軸２を貫通させるための、直径に複数の段部を備えた軸平行な貫通孔６を有しており、この貫通孔６はカバー４内に偏心的に配置されている。カバー４から突き出すポンプ軸２の端部に、被駆動ホイール７と称呼される歯車が圧着されているか、または別の形式で相対回動不能に配置されている。駆動ホイール７は、伝動ホイール８と称呼される歯車と噛み合い、この歯車は、図示していない電動機によって、場合によっては伝動装置を介在させて駆動可能である。

玉軸受３の、駆動ホイール７とは反対側に、外歯列を有する、ピニオン９と称呼された歯車がポンプ軸２に配置されている。ピニオン９は、軸方向に摺動可能しかしながら相対回動不能にポンプ軸２に配置されており、この実施例では、軸方向摺動可能性および相対回動不能性は四角形１０によって得られるが、本発明はこの可能性に限定されない。ピニオン９は、リングギヤ１１と称呼される、内歯列を備えた歯車内に位置しており、この歯車はピニオン９と同一平面内に配置されていて、ピニオン９と同じ幅を有している。リングギヤ１１は、円筒形のカバー４と同軸的であって、ポンプ軸２およびピニオン９に対して偏心的であるので、ピニオン９とリングギヤ１１とは互いに噛み合っている。ピニオン９がポンプ軸２と共に回転駆動されると、ピニオン９は、このピニオン９に噛み合うリングギヤ１１を回転駆動させる。リングギヤ１１は軸受リング１２内に回転可能に滑り軸受けされている。

ピニオン９とリングギヤ１１との間の周方向の一区分にクレセント形のポンプスペースが形成されており、このポンプスペース内でピニオン９とリングギヤ１１とが噛み合っている。前記ポンプスペース内に半クレセント形の分離部材１３が配置されており、この分離部材１３は、ポンプスペースを吸入領域と吐出領域とに分割している。分離部材１３の幅は、ピニオン９およびリングギヤ１１の幅と同じである。充てん部材または、その形状によりクレセントとも称呼される分離部材１３は、図示の実施例では複数の部分より成っていて、外側部分と内側部分とを有しており、外側部分の円筒形の外側面にリングギヤ１１の歯列の歯先が当接し、内側部分の円筒形の内側面にピニオン９の歯列の歯先が当接する。分離部材１３は、周方向でピン１４（図２）に支えられ、このピン１４は、ポンプスペースを分離部材１３の側面端部の吸入領域において軸平行に貫通している。ピン１４の一方の端部はカバー４内の盲孔内に位置していて、図２で突き出している他方の端部は、液圧ブロック１５内の盲孔内で保持されている。ピン１４は、図１で切断面の外側に位置しており、従って図面では示されていない。ピニオン９およびリングギヤ１１の回転駆動によって、内接型ギヤポンプ１は、流体、図示の実施例ではブレーキ液を、吸入領域からピニオン９とリングギヤ１１との歯間スペース内で、分離部材１３の内側および外側に沿って吐出領域内に圧送する。

玉軸受３とピニオン９との間に、シールスリーブ１６と支持リング１７と、カバー４内でポンプ軸２をシールする二次シール１８とを有するシール装置が配置されている。シールスリーブ１６は、トランペット漏斗形であって、場合によっては圧力が加えられたときに、ポンプ軸２に向かって押圧されるように配置されている。玉軸受３とシールスリーブ１６との間に位置する支持リング１７は、シールスリーブ１６の湾曲に合わせて凹状に湾曲された環状端面を有しており、この環状端面にシールスリーブ１６が当接する。二次シール１８はシールリングであり、このシールリングは、カバー４の貫通孔６の環状段部の端面溝内に配置されている。二次シール１８は、支持リング１７とは反対側でシールスリーブ１６の外周面に位置していて、シールスリーブ１６の外側縁部を二次シール１８と支持リング１７との間で緊締する。

シール装置１６，１７，１８とピニオン９およびリングギヤ１１との間にスラストワッシャ１９が配置されており、このスラストワッシャ１９は、ピニオン９およびリングギヤ１１および分離部材１３の端面側に当接する。スラストワッシャ１９は、ポンプ軸２のための貫通孔と、図１には示されていないピン１４のための貫通孔と、ポンプスペースと圧力域２０とを連通する、ポンプ出口の一部である貫通孔２２とを有しており、前記ピン１４はリングギヤ１１とピニオン９との間でポンプスペースを軸平行に貫通し、分離部材１３を周方向で保持する。ピン１４は、スラストワッシャ１９も相対回動不能に保持する。図面では、スラストワッシャ１９は、半円よりも大きい円セグメントの形状を有しており、この場合、円セグメントの角縁において円セグメントから段部が切欠かれている。スラストワッシャ１９は、分離部材１３およびポンプスペースの吐出領域を一方側で覆っている。

スラストワッシャ１９に面した内側、つまりピニオン９およびリングギヤ１１とは反対側の、スラストワッシャ１９の外側で、カバー４は圧力域２０を有している。この圧力域２０は、概ね半クレセント形の形状を有する平らな凹部であって、この凹部は、概ね吐出領域に亘っておよび分離部材１３の一部に亘って延在している。圧力域２０は、圧力域シール２１によって包囲されており、この圧力域シールは、カバー４とスラストワッシャ１９との間の圧力域２０をシールする。圧力域２０は、図示のようにカバー４内ではなく、スラストワッシャ１９の外側に設けられていてもよい（図示せず）。スラストワッシャ１９は貫通孔２２を有しており、この貫通孔２２は、ポンプスペースの吐出領域から圧力域２０内に通じている。貫通孔２２を通して、圧力域２０は内接型ギヤポンプ１の吐出領域に連通しているので、圧力域２０内に、ポンプ出口と同じ圧力が形成される。圧力域２０内に圧力が加えられることによって、スラストワッシャ１９は、ピニオン９、リングギヤ１１および分離部材１３の端面側に密着当接するように、押圧される。スラストワッシャ１９は、滑り軸受の形式で、ピニオン９、リングギヤ１１および分離部材１３の端面側に当接するが、これらを気密に閉鎖するのではなく、回転するピニオン９および回転するリングギヤ１１と相対回動不能なスラストワッシャ１９との間の摩擦と、主に圧力域２０の大きさ、形状および位置によって選択可能な僅かな漏れとの最適な関係または少なくとも良好な関係が選択される。この圧力域２０から、曲げられた孔３１が、カバー４内を通ってまず軸平行に短く延在し、次いで半径方向外方に向かってカバー４の外周面に通じている。スラストワッシャ１９の貫通孔２２およびカバー４内の曲げられた孔３１は、内接型ギヤポンプ１のポンプ出口の構成部分である。カバー４内の曲げられた孔３１は、前記液圧ブロック１５内の環状溝２３内に開口しており、この環状溝２３は、曲げられた孔３１の半径方向部分の高さ位置でカバー４を包囲している。環状溝２３は、出口孔２４と交差しており、この出口孔２４はやはり液圧ブロック１５内に設けられていて、環状溝２３と同様にポンプ出口の一部である。

カバー４の外周面において曲げられた孔３１の開口の両側で、およびひいては液圧ブロック１５の環状溝２３の両側で、カバー４は２つのシールリング２５を有しており、このシールリング２５はカバー４内の環状の溝内に配置されていて、液圧ブロック１５とカバー４との間で環状溝２３の両側をシールしている。

ピニオン９およびリングギヤ１１の、スラストワッシャ１９とは反対側で、内接型ギヤポンプ１はアキシャルディスク２６を有しており、このアキシャルディスク２６は、ピニオン９、リングギヤ１１および分離部材１３の端面側に密着当接している。アキシャルディスク２６は不動であって、つまり液圧ブロック１５内に相対回動不能、半径方向および軸方向で移動不能に配置されている。アキシャルディスク２６は円形である。アキシャルディスク２６は、スラストワッシャ１９と同様に、図１には示されていないピン１４によって貫通されており、このピン１４において分離部材１３が周方向で支えられている。ピン１４はアキシャルディスク２６を相対回動不能に保持する。アキシャルディスク２６は、偏心的な円筒形の貫通孔を有しており、この貫通孔はポンプ軸２に対して同軸的であって、軸受２７を形成しており、この軸受２７内に、ポンプ軸２の、駆動ホイール７から遠い方の端部が回転可能に滑り軸受けされている。ポンプ軸２を滑り軸受けするために、図示していない滑り軸受ブシュがアキシャルディスク２６内の軸受孔２７内に圧入されているか、または別の形式で固定されていてよい。ポンプ軸２を、図示していない転がり軸受によってアキシャルディスク２６内で転がり軸受けすることも可能である。

圧力域２０内でスラストワッシャ１９の外側に圧力を加えることによって、軸方向に可動なスラストワッシャ１９は、ピニオン９、リングギヤ１１および分離部材１３の端面側に押しつけられ、またスラストワッシャ１９とは反対側の、軸方向に可動なピニオン９、軸方向に可動なリングギヤ１１および分離部材１３の端面側は、アキシャルディスク２６の対面する内側に向かって押しつけられ、それによって、ピニオン９、リングギヤ１１および分離部材１３の端面側は、アキシャルディスク２６にも密着当接する。ここでも、構成は滑り軸受の形式に従っており、シールは気密ではなく、漏れを有している。

内接型ギヤポンプ１は、液圧ブロック１５内に取り付けられる前に、事前組み立て可能であり、またその機能を検査可能な構造群である。液圧ブロック１５は、内接型ギヤポンプ１のための収容部２８としての段付けされた盲孔を有しており、この盲孔内にギヤポンプ１が嵌め込まれ、例えばコーキングによって固定される。液圧ブロック１５は、液圧式の車両ブレーキ装置の図示していないスキッドコントロールの一部である。液圧ブロック１５は、アルミニウム合金より成る直方体状の部分であり、この直方体状の部分は、第２の内接型ギヤポンプ１のための収容部２８としての第２の座ぐりと、スキッドコントロールの液圧式の構成部材のための別の座ぐりとを有している。このような構成部材は、図示していない電磁弁および液圧蓄圧器である。液圧ブロック１５の外側に、図示していない前述の電動機がフランジ結合されており、この電動機の電動機軸に、または電動機にフランジ結合された伝動装置軸に伝動ホイール８が取り付けられており、この伝動ホイール８は、駆動ホイール７を介して２つの内接型ギヤポンプ１を駆動する。液圧式の構成部材のための収容部は、液圧ブロック１５内の孔を通して互いに接続されており、これによって、スキッドコントロールの図示していない液圧式の構成部材が互いに流体接続される。液圧式の構成部材が装着され、伝動モータおよびその他の電気式、電気機械式および電子式の構成部品を備えた液圧ブロック１５は、液圧装置および液圧式の車両ブレーキ装置のスキッドコントロール装置を形成する。

ポンプ入口２９は、内接型ギヤポンプ１のための収容部２８を形成する盲孔の底部に設けられる。ここに、ポンプ入口２９を形成する孔が開口している。ポンプ入口は、アキシャルディスク２６内の貫通孔３０を通って、内接型ギヤポンプ１のポンプスペースの吸入領域内に通じている。アキシャルディスク２６内の貫通孔３０は、ポンプ入口２９の部分である。図面では、ポンプ入口２９，３０は切断面に合わせてずらされて示されているが、実際にはポンプ出口２２に対して９０°ずらされていて、ポンプ入口２９，３０とポンプ出口２２とは、周方向で、分離部材１３の反対側に位置している。ポンプ入口２９専用のシールは必要ない。これは、収容部２８の周方向に延びる、ポンプ出口の一部を形成する環状溝２３の開口若しくはポンプ出口２２の開口の、内接型ギヤポンプ１のための収容部２８の底部に対面する側で、カバー４に設けられた１つの環状のシール２５で十分である。

１ 内接型ギヤポンプ
２ ポンプ軸
３ 玉軸受
４ カバー
５ フランジ
６ 貫通孔
７ 駆動ホイール
８ 伝動ホイール
９ ピニオン
１０ 四角形
１１ リングギヤ
１２ 軸受リング
１３ 分離部材
１４ ピン
１５ 液圧ブロック
１６ シールスリーブ
１７ 支持リング
１８ 二次シール
１９ スラストワッシャ
２０ 圧力域
２２ 貫通孔、ポンプ出口
２３ 環状溝
２４ 出口孔
２５ シールリング
２６ アキシャルディスク
２８ 収容部
２９ ポンプ入口
３０ 貫通孔、ポンプ入口
３１ 曲げられた孔

Claims (10)

1. 液圧式の車両ブレーキ装置のための内接型ギヤポンプであって、ポンプ軸（２）を有しており、該ポンプ軸（２）にピニオン（９）が相対回動不能に配置されていて、前記ピニオン（９）と噛み合うリングギヤ（１１）と、相対回動不能なアキシャルディスク（２６）とを有しており、該アキシャルディスク（２６）が前記ピニオン（９）および前記リングギヤ（１１）の端面側に配置され、かつこれらの端面側に密着当接している形式のものにおいて、
   前記アキシャルディスク（２６）が、半径方向で固定されていて、前記ポンプ軸（２）を回転可能に支承する軸受（２７）を有していることを特徴とする、内接型ギヤポンプ。
2. 前記アキシャルディスク（２６）が前記ポンプ軸（２）を、駆動側とは反対側で回転可能に支承していることを特徴とする、請求項１に記載の内接型ギヤポンプ。
3. 前記内接型ギヤポンプ（１）が、前記ポンプ軸（２）をシールするシールスリーブ（１６）を有していることを特徴とする、請求項１に記載の内接型ギヤポンプ。
4. 前記内接型ギヤポンプ（１）が支持リング（１７）を有しており、該支持リング（１７）が、前記シールスリーブ（１６）の、前記内接型ギヤポンプ（１）とは反対側に配置されていて、前記シールスリーブ（１６）を軸方向で支持することを特徴とする、請求項３に記載の内接型ギヤポンプ。
5. 前記内接型ギヤポンプ（１）がカバー（４）を有しており、該カバー（４）を通ってポンプ出口（２２）が案内されていて、該ポンプ出口（２２）が前記カバー（４）の外周面に開口していることを特徴とする、請求項１に記載の内接型ギヤポンプ。
6. 前記カバー（４）が、前記ポンプ出口（２２）の開口の両側に環状のシール（２５）を有していることを特徴とする、請求項５に記載の内接型ギヤポンプ。
7. 前記カバー（４）が、前記内接型ギヤポンプ（１）の、前記アキシャルディスク（２６）とは反対側に配置されていることを特徴とする、請求項５に記載の内接型ギヤポンプ。
8. 前記アキシャルディスク（２６）が、前記ピニオン（９）および前記リングギヤ（１１）に関連して軸方向で可動であって、前記内接型ギヤポンプ（１）が、前記ピニオン（９）および前記リングギヤ（１１）の、前記アキシャルディスク（２６）とは反対側に、相対回動不能しかしながら軸方向に可動なスラストワッシャ（１９）を有しており、前記内接型ギヤポンプ（１）が、前記ピニオン（９）および前記リングギヤ（１１）とは反対側の、前記スラストワッシャ（１９）の外側に圧力域（２０）を有しており、それによって、前記スラストワッシャ（１９）は、前記圧力域（２０）が圧力で負荷されると、前記ピニオン（９）および前記リングギヤ（１１）の端面側に向かって押圧されることを特徴とする、請求項１に記載の内接型ギヤポンプ。
9. 前記アキシャルディスク（２６）を通ってポンプ入口（２９，３０）が案内されていることを特徴とする、請求項１に記載の内接型ギヤポンプ。
10. 前記内接型ギヤポンプ（１）が１つの構造群を形成していることを特徴とする、請求項１に記載の内接型ギヤポンプ。

Images